阿西莫夫短文两篇PPT
恐龙无处不在不同科学领域之间是紧密相连的。在一个科学领域的新发现肯定会对其他领域产生影响。例如,在1986年1月,阿根廷南极研究所宣布在詹姆斯罗斯岛发现了...
恐龙无处不在不同科学领域之间是紧密相连的。在一个科学领域的新发现肯定会对其他领域产生影响。例如,在1986年1月,阿根廷南极研究所宣布在詹姆斯罗斯岛发现了一些化石骨骼。该岛是稍微离开南极海岸的一小片冰冻陆地,非常靠近南美的南端。这些骨头毫无疑问属于鸟臀目恐龙。在地球的其他大陆上也都发现有恐龙化石。这些古老的爬行动物在南极的出现,说明恐龙确实遍布于世界各地。如果把这个发现与南极大陆联系起来,这比仅考虑恐龙来说要重要得多。恐龙如何能在南极地区生存呢?恐龙实际上并不适应寒冷的气候,现代的两栖动物(青蛙和蟾蜍是人人皆知的现代两栖动物)更不适应南极气候。但1986年在南极确实发现了这种古老的两栖动物的化石。恐龙不可能在每一块大陆上独立生存,那么它们是如何越过大洋到另一个大陆上去的呢?这一问题的答案是:是大陆在漂移而不是恐龙自己在迁移。几十年前,人们发现地壳是由一些紧密拼合在一起但又在缓慢运动的大板块构成的。一些板块被拉开,而另一些则挤压在一起,一个板块也许会缓慢地向另一板块下面俯冲。“板块构造”理论很快为地质界几乎所有的问题提供了答案,如火山、地震、岛屿链、海洋深渊等等,这些在以前一直是不解之谜。可以这样比喻,板块背上驮着许多大陆,当板块向一个或另一个方向运动时,大陆也随之一起运动。每隔一段时期,板块会将所有的大陆汇聚在一起,地球此时仅由一个主要陆地构成,称为“泛大陆”。当板块继续运动时,大陆又重新被分离开。在四十多亿年的地球发展史中,泛大陆形成和分裂过多次,最后一次完整的泛大陆大约是在2.25亿年前形成的。这个泛大陆存在了数百万年以后,又开始显示出破裂的迹象。早期恐龙在那时已经开始出现,并且有机会分散到泛大陆的各个地方。所有陆地似乎都处在热闹的生命大爆发之中,到处都有恐龙的化石。大约在两亿年前,泛大陆分裂成四部分。北部就是现在的北美、欧洲和亚洲,南部是由南美和非洲构成,最南部是南极洲和澳大利亚,印度是剩余的一小部分。随着时间的流逝,北美又与亚洲和欧洲分开,南美也与非洲相离。(如果看一张地图,并假定把非洲和南美洲拼合在一起,你就会看到它们拼合得多么天衣无缝。)印度向北移动,并且大约在5000万年前与亚洲相碰撞,形成巨大的喜马拉雅山脉。两个陆块在那里聚合并缓慢地褶皱变形。南极和澳大利亚也已相互分离。当大陆相互分离时,每一个大陆都携带着自己的恐龙而去。到6500万年以前,由于这样或那样的原因,所有的恐龙都灭绝了,大陆也已完全分开。每一个大陆都有自己的恐龙化石。南极也有自己的恐龙、两栖动物和其他在恐龙时代繁盛的植物和动物。然而,这些生物的命运比其他同类要悲惨得多,因为板块把它们向南携带到了极地。大约经历了一亿年,气候逐渐变冷,植物慢慢越来越稀少,动物的种类和数量也大量减少。气候变得越来越寒冷,夏天短而且冷,最后成为冰天雪地。位于南极中心部位的南极洲是全球的大冰箱,地球上所有冰的十分之九都在南极冰盖。那里的冰有数英里厚,覆盖着丰富的化石。如果南极的冰雪层再薄一些的话,我们就可以找到它们。因此,南极洲恐龙化石的发现,为支持地壳在进行缓慢但又不可抗拒的运动这一理论提供了另一个强有力的证据。被压扁的沙子1941年,一位名叫斯石英的美国科学家在实验室里用高速摄影机拍摄到子弹撞击金属时产生的冲击波。他发现,在撞击时,子弹接触点的空气很容易被压缩,从而形成几万亿帕的高压。在这种状态下,气体并不直接对外界产生作用力,而是通过气体的迅速膨胀影响周围的空气,这些高速空气流反过来会产生强大的冲击波。斯石英认为,如果处于超高压状态下的气体能够逃脱并不对外做功,那么它就会在瞬间内突然变为普通气体,并且对外做功,产生一种破坏力极强大的冲击波。斯石英进一步指出,在某些特殊地质构造中,例如在沙岩和石灰岩中,也会遇到相似的情况,即形成斯石英。许多地方纯粹由于岩石层紧密重叠的压力,在地下形成了强大的压力圈。斯石英不仅存在于冲击性高压形成的地方,在温度极高,压力极大的地壳深处也会发生斯石英相变。在这种情况下,所有的原子都已挤得非常近,以至于它们之间的空隙都非常小。因此,原子之间的振动,也就是通常所说的热运动,就极为剧烈。这些原子以每秒50亿次的速度在振动着,从而变得极为“热”,但又聚集在一起被压扁的沙子(续)形成了一种新的形态——斯石英。斯石英是一种非常致密的物质形态,其密度远超常规的物质。由于其原子间极小的空隙和极高的振动频率,斯石英几乎不传导热量。这意味着,在斯石英形成的区域,热量会迅速累积,并可能导致周围岩石熔化。斯石英在自然界中并不常见,因为它形成的条件极为苛刻。然而,在某些特定的地质环境下,如火山爆发、陨石撞击或地壳剧烈运动时,岩石可能会经历极端的压力和温度变化,从而发生斯石英相变。斯石英的存在对地质学家来说非常重要,因为它可以作为高压和高温环境的直接证据。通过研究斯石英,科学家们可以了解地球内部的结构、地壳的运动历史以及地球的演化过程。除了地质学,斯石英的研究也对材料科学和物理学等领域产生了深远的影响。斯石英的致密结构和高热稳定性使其成为一种潜在的高性能材料,可以用于制造极端环境下的设备和工具。然而,斯石英的研究仍然面临许多挑战。由于斯石英的形成条件极为特殊,科学家们很难在实验室中模拟这种环境。此外,斯石英的物理性质也极为特殊,使得对其进行精确的测量和表征变得非常困难。尽管如此,科学家们仍在不断努力探索斯石英的奥秘。随着科学技术的不断进步和研究方法的不断改进,相信在不久的将来,我们会对斯石英有更深入的了解,并揭示出更多关于地球内部和宇宙的秘密。总结起来,阿西莫夫的这两篇短文不仅展示了科学领域之间的紧密联系和相互影响,还通过具体的例子和理论解释了地质现象和物质性质的复杂性。这些文章不仅具有科学价值,也展示了科学家们不断探索和追求真理的精神。它们鼓励我们保持好奇心和求知欲,不断学习和探索自然界的奥秘。